Способ контроля погрешностей круговых шкал

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Сфветскик Сфцйавктич вских Ресеублнк(22) Заявлено 100579 (21) 2765267/18-28 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 30.09 81 4) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ КРУГОВЫ эоного. Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля погрешностей прецизионных многополюсных преобразователей угловых величин,Известен способ "равных интервалов" для контроля погрешностей многополюсных преобразователей угла, заключактдийся в том, что сравнивают параметры (например, фазы) выходных напряжений преобразователя угла и эталонного устройства при последовательном повороте ротора преобраэова теля угл и производят отсчет углоного положения ротора посредством высокоточного угломерного,устройства. Погрешность преобразователя угла определяют как разностьотсчитанного значения угла и расчетного значения 11 ).Недостатками способа являются ограниченность его использования, .так как он не позволяет измерять длинно- периодическую погрешность многополюс" ного преобразователя угла, и малая точность измерения, так как,в погрешность измерения входит погрешность угломерного устройства..Наиболее близким к предлагаемому является способ контроля погрешйости круговых шкал, заключающийся в том,что последовательно поворачиваютшкалу на угол, укладывающийся целоечисло раз в периоде контролируемойпогрешности, при каждом положениишкалы производят два отсчета с Фиксированным угловым интервалом, по полученной серии отсчетов вычисляютпогрешности шкалы 2.Недостатком известного способа,является невозможность его испольвания при контроле погрешностей мполюсных преобразователей угла.Цель изобретения - контроль пог решностей многополюсных преобразователей угла. Поставленная цель достигаетсятем, что фиксированный угловой интервал получают путем поворота рото ра преобразователя угла.На фиг. 1 изображена блок-схемаустройства, реализующего способ; на фиг, 2 - кривые идеальной и реальной функций преобразования многопо люсного преобразователя угла.Устройство содержит статор 1,к обмоткам которого подведено напря.жение О питания переменного тока, и ротор 2 контролируемого преобразо" О вателя, приводЫ 3 и 4 поворота стато60 Р 4Ч .-чо( о 1 65 ра и ротора соответственно, отсчетные шкалы 5 и 6 углов поворота приводов 3 и 4, отсчетный блок 7, по которому производят отсчет значения функции преобразования преобразователя. В качестве отсчетного блока при контроле многополюсного преобразователя угла, Работающего.в режиме фазовращателя, можно испольэовать 1электронные Фазометры или он может быть выполнен в виде синусно-косинусного вращающего трансформатора, установленного в угломерный прибор, первичные обмотки которого подключены к ныходным обмоткам ротора 2 контролируемого преобразонателя, а вторичные обмотки через фазосднигаю щие контуры к фазовому нуль-индикатору. При контроле многополюсного преобразонателя угла, работающего н амплитудном режиме, отсчетный блок можно выполнять н ниде синусно-косинус- що ного вращающегося трансформатора, установленного н угломерный прибор, с первичными обмотками, подключенными к выходным обмоткам ротора 2 контролируемого преобразователя, и вторичными обмотками - к нуль-индикатору или вольтметру.На Фиг. 2 по оси абсцисс отложены углы (3 о,),., причем =угол, значение которого укладывается целое число раз н периоде, 30 контролируемой погрешности и на который последовательно поворачивают статор, по оси ординат отложены значения Функции преобразования 9р и Ч( ф 2 и Ч - значения идеальной и 35 реальной функции преобразования в угловых положениях статора относительно ротора многополюсного преобразователя угла, равных 1 и ( +сК, р коэффициент электрического преобра зования масштаба, численно равный числу пар полюсов преобразователя угла, - максимальное значение функции преобразования, Й - фиксированный угловой интервал, на который поворачивается ротор преобразователя.45Способ осуществляется следующимобразом.Ротор 2 с помощью привода 4 поворачинают до положения, при котором на шкале б устанавливается нулевой 50 отсчет, Статор 1 с помощью привода 3 поворачивают до положения, при котором по шкале отсчетного блока 7 устанавливается нулевое значение Функции . преобразования - первый от счет 9 О. Шкалу 5 устанавливают в нулевое положение. Приводом 4 по шкале б ротор 2 поворачивают на фиксированный угловой интервал о( , производят второй отсчет значения функции преобразова- (ния 9 о по шкале отсчетного блока 7 и возвращают ротор в исходное положение по шкале 6,Приводом 3 по шкале 5 статор 1 поворачивают на угол и производят третий отсчет ф( по шкале отсчетного устройства 7.Приводом 4 по шкале 6 ротор 2 поворачивают на угловой интервал (, производят четвертый отсчет , по шкале отсчетного блока 7 и нозвраиают ротор н исходное положение по шкале бПроводят описанные операции в Раз до поворота статора 1 на угол 2%- при измерении короткопериоди- Рческих погрешностей, период которых равен или меньше угла 2 , иР2 В -при измерении длиннопериодических погрешностей, период которых больше угла 2 или равен 2)Г,Р При измерении короткопериодических погрешностей фиксированный угловой интервал О( выбирают равным или меньшим,Например, если короткопериРодическая погрешность состоит из одной гармоники с периодом , то а (гР целесообразно принять равнымР При измерении длиннопериодических погрешностей фиксированный углсвой интервал х, выбирают равным или меньшим . Например, если длиннопериодическая погрешность состоит из одной гармоники с периодом 2, то о целесообразно принять равным .По результатам испытаний получают серию отсчетов функции преобразования многополюсного преобразователя угла( - -(о Чо (, , Ч, Ча( 9, ф ф( , по которым вычисляют значения короткопериодических или длиннопериодических погрешностей следующим образом.Для вычисления гармоник короткопериодической погрешности по полученной серии отсчетов (17 вычисляют значения погрешностей Ь У 7(/,;), равных разности истинных погрешностей преобразователя угла в положенияхистатора 1, по формуле Полученную эксперимент аль ную фун кцию (2) Разлагают н ряд фурье и определяют амплитуды ЬЧ, и начальные Фаиизы ЧО.( гармонических составляющих раэностной погрешности.По формулам1И(1ьи 2 в 1 и Р 4(2)3868337 10 формула .изобретения ЗО вычисляют амплитуды и Фазы гармонических составляющих короткопериодических погрешностеЪ многополюсных преобразователей угла.Методика вычисления длиннопериодических погрешностей преобразователя углааналогична методике вычисления короткопериодических погрешнос-, тей, но в Формулах ( 3 ) и (4 ) необходимо положить р = 1, Формула 2 принимает вид 15На практике длиннопериодическая погрешность многополюсных преобразователей угла, например, параметрического типа, содержит, как правило, одну гармоническую составляющую с пе. риодом 2 Й; т.е. 1 = 1. В этом случае о. выбирают равным Ж, а вычисление значений длиннопериодической погрешности сводится к вычислении разностной погрешности по Формуле (2) и вычислению значений погрешностей и 25 начальной Фазы длиннопериодическрй погрешности по ФормуламЧ Ю) дф =фО 1-фО 1Предлагаемый способ позволяет производить контроль (аттестации ) короткопериодических и длиннопериодических погрешностей многополюсных преобразователей угловых величин с высокой точностью. Погрешность контроля определяется в основном погрешностью отсчетного блока. При контроле короткопериодических погрешностей для преобразователей угла с коэффициентомэлектрического преобразования масштаба угла равным 128-256 и погрешности отсчетного блока 1 угловая минутапогрешность контроля составляет0,25-0,5 угловых секунд. При контроле длиннопериодических погрешностейс интервалом контроля, кратным углу2 к,- точность контроля может бытьРповышена до 0,2-0,3 угловых секунд,так как отсчетный блок в этом случаеиспользуется в режиме нуль-индикатора. Способ контроля погрешностей круговых шкал, заключающийся в том, чтопоследовательно поворачивают шкалуна угол, укладывающийся целое числораз в периоде контролируемой погрешности, при каждом положении шкалыпроизводят два отсчета с фиксированным угловым интервалом, о т л и, -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюконтроля погрешностей многополисныхпреобразователей угла, Фиксированныйугловой интервал получают путем поворота ротора преобразователя угла.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Вычатин Д.А. и Гольдман И.Я.Поворотный индуктосин. Л.; "Энергия".,1969, с. 85-94,2. Эйдинов В.Я. Измерение угловв машиностроении. М., Стандартгиз,1963, с. 284-287 (прототип).868337 Составитель А. КуликовТехред А.йч Корректор Г. Р едактор В. Пе аказ 8298 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проек 4 ВНИИПИ Госуда по делам и113035, Москва,аж 645т венногобретений-35, Рауш Подписноеомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5